O telescópio DKIST detetou linhas espectrais anómalas numa erupção solar em declínio.

As linhas de cálcio II H e de hidrogénio-épsilon mantêm-se muito mais fortes do que as previsões dos modelos, mesmo na fase de declínio da erupção solar

A 19 de agosto de 2022, heliофísicos utilizaram o telescópio solar Daniel K. Inouye (Daniel K. Inouye Solar Telescope, DKIST), no Havai, para registar os vestígios em enfraquecimento de uma erupção solar de classe C. As observações revelaram linhas espectrais invulgares de cálcio II H e de hidrogénio-épsilon, que foram analisadas em detalhe pela primeira vez na fase de declínio de uma erupção.

O novo estudo mostrou que estas linhas se revelaram mais intensas do que o previsto pelos modelos, o que aponta para um entendimento ainda incompleto dos processos de aquecimento da atmosfera solar.

Os espectros obtidos quando a luz atravessa os instrumentos dos telescópios solares mostram de que forma a radiação é emitida, absorvida ou refletida. Neste caso, as linhas de cálcio II H e de hidrogénio-épsilon forneceram informação sobre a cromosfera do Sol - uma camada complexa entre a fotosfera e a coroa. Estas linhas indicam cálcio ionizado e a atividade dos campos magnéticos na região da erupção.

Até aqui, o estudo deste tipo de linhas era dificultado pelas limitações dos telescópios. A elevada resolução do DKIST permitiu recolher dados que expuseram fragilidades nos modelos da física solar. As observações mostraram que os modelos reproduzem parcialmente as características da erupção, mas não explicam as diferenças de brilho e de largura das linhas, sobretudo na fase de declínio.

Uma erupção solar desenvolve-se em três etapas: fase prévia, fase impulsiva e fase de declínio. Nesta última, a energia da erupção diminui e a região arrefece. Ainda assim, as observações do DKIST demonstraram que as linhas de cálcio II H e de hidrogénio-épsilon permaneceram fortes e complexas mesmo nesta fase, o que contraria as expectativas.

Os dados foram recolhidos com o espectropolarímetro do DKIST e com um instrumento visual de grande campo de alta resolução. Estes equipamentos forneceram espectros e imagens de elevada precisão, essenciais para analisar a estrutura da erupção. A comparação com outros modelos mostrou que os modelos concordam com a forma da linha de hidrogénio-épsilon, mas não com a linha de cálcio II H. Isto indica a necessidade de rever as teorias sobre o aquecimento da atmosfera solar.

Os investigadores planeiam usar novas observações de erupções com o DKIST para aperfeiçoar os modelos. Isso ajudará a compreender de que modo as erupções aquecem a atmosfera solar em todas as fases da sua atividade.